大数据时代计量校准理论与技术的发展现状及发展趋势展望

伦小娇

山东博测计量检测技术有限公司 山东济南 250200

1 计量校准理论与技术的发展现状

1.1 计量校准理论与技术的发展过程

计量校准理论与技术在发展的过程当中主要经历了三个阶段，在不同阶段的发展过程中也出现了不同的问题。

在发展的第一个阶段，计量校准活动主要是在自然环境当中现场进行的，这一阶段的计量活动所涉及到的范围比较小，主要是应用于商业贸易当中。在当时，计量校准理论与技术比较落后，计量校准的结果并不准确，但是能够满足人们的基本计量需求，也没有在需求与使用当中展现出矛盾。

在发展的第二个阶段，计量校准活动的应用范围不断扩大，除了在自然环境当中，还在可以很多人工设定的环境当中进行校准实验。在这一阶段，随着我国工业化的不断发展，人们对计量校准的准确度也有了更高的要求，这促进了计量校准理论与技术的发展和进步[1]。在这一阶段，人们可以将温度、湿度以及压强等条件对计量校准结果的影响都计算在内。与此同时，为了更好地减少外界条件对计量校准结果准确性的影响，人们还构建起了更为恒定的环境。因此，在这一阶段，计量校准活动大多都是在特定实验室当中完成的。这虽然可以提升计量校准的准确性，但是由于脱离了现场的环境，量值与人们的实际生产生活之间也存在一定的差值，成为了误差的主要来源。

在发展的第三个阶段，计量校准理论与技术可以有效解决工业现场测量当中计量校准不高的问题。目前，计量校准理论与技术已经在军事、国防工业等高技术领域当中得到了应用。为了更好地适应不同的环境，同时能够做好对电子对抗和信息对抗等特殊情况的处理，计量校准工具也在原有的基础上进行了改革与创新，这使得在计量校准的过程当中能够更好地抵抗外界的高温、压强、风力、振动以及各种辐射，在部分特殊的环境下都也能确保计量校准结果的准确性。但是，计量校准结果提升的同时，成本也不断增加。除此之外，将实验室稳定条件下设备所复现的特性与量值传递到其他复杂环境条件下也是亟待解决的问题。

1.2 计量校准理论与技术的发展现状

在大数据时代里，计量校准理论与技术实现了计算机、互联网以及多媒体的融合。在这个过程当中，很多基于互联网的数据域仪器设备也开始在更多计量校准领域当中得到了应用。通过计算机，可以实现物理信号的幅度量化和时间抽样，将量化与离散化的数字信息转化成为数字化的量值，并通过大数据系统来完成对信息的高效处理。在这样的背景下，我们需要做好对计量校准指标参量表征与量值的溯源，了解在计量校准体系构建当中所需要应用的理论基础[2]。

2 大数据时代计量校准理论与技术的发展趋势展望

2.1 复杂环境的计量校准

计量校准仪器与设备只有在特定的环境条件下才能展现出相应的性能与指标，也就是说这些性能与指标都是定量限定与表征化的。虽然随着技术的发展，人们开始意识到了温度、湿度、压强等因素对计量校准结果的影响，但是并没有办法避免各个通道信号之间的相互影响。在大数据时代里，人们发现，关于计量校准仪器与设备在各种环境条件下的量值数据以及特征信息都比较少。当前，人们拥有的信息主要都是在校准实验室环境下所得到的。这导致了计量校准仪器在面对复杂环境的时候往往无法测量到人们满意的结果。在未来，随着大数据技术的不断完善，人们会将计量校准设备在不同环境因素变化下所产生的特性信息进行搜集与整理，并在这个基础上做好对多种因素下相互作用的研究，通过仿真模拟的方式来了解不同环境条件下计量校准设备与仪器所发生的变化。通过大数据技术可以搜集与整理这些变化信息，并建立起分布式的大系统模型。当在系统当中输入相应的环境条件之后，系统就可以通过对该条件下计量校准设备所发生的变化来得出准确的计量校准结果。这可以为复杂环境下计量校准设备计量不标准的问题提供重要的解决思路。

2.2 数据域计量校准

在应用计量校准理论与技术的时候，人们对数据域仪器设备的计量校准处于停滞不前的状态，人们在计量校准过程当中所需要的参数值、确保系统性能的方法等问题上都没有形成统一的意见。对于逻辑分析仪、通信协议分析仪等数据设备的计量校准，人们也经常存在困惑。这是由于这些设备所产生和处理的信息都是数字化的，需要通过模拟量的方式进行计量和测试。对于模拟量值的获取、信息传递以及信息合成，在这个过程当中所需要使用的方法理论和指标体系都并没有统一的标准，可借鉴的经验比较少。在大数据时代里，很多信息都是通过数字化的方式进行传播的，各种数据域仪器和设备的数量和种类都比较多，在人们生活的方方面面都有广泛的应用。因此，在未来关于数据域计量校准方面，还需要利用大数据技术研究出相应的量值和指标体系，建立量值溯源与校准的方法，完善量值信息的传递[3]。

3 结语

综上所述，目前无论是我国工业增加值还是仪器仪表制造数量都呈现出上升的趋势，这为计量校准理论与技术在未来的发展创造了良好的条件。虽然经过不断发展，计量校准理论与技术也在不断成熟，但是在这个过程中也展现出了很多问题。在大数据时代，复杂环境的计量校准以及数据域的计量校准是两个重要的发展方向，对这两个领域的研究可以为解决计量校准理论与技术的应用问题提供重要思路。